路科V0SVP10P12验证环境

验证环境结构

• 测试平台testbench是整个验证系统的总称；
• 包括验证结构中的各个组件、组件之间的连接关系、测试平台的配置和控制
• 还包括编译仿真的流程、结果分析报告和覆盖率量化等；
• 主要关注验证平台的结构和组件部分，他们产生设计需要的各种输入，也会在此基础上进行设计功能检查；
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  • 各个验证组件相互独立
  • 各个验证组件和设计需要互相连接
  • 各个验证组件也需要进行通信（线程通信方式）
  • 验证环境也需要时钟和复位信号的驱动
• 设计由多个层次构成，无论是物理分区FPGA/ASIC，还是逻辑分区合成单元/核心子系统；
• 验证也可以按照不同级别安排目标：
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  • 每个验证级别都有最合适的验证目标
  • 较小的模块更容易验证，他们提供了更大的可控性和可观察性；
  • 较小的模块容易设置条件和状态组合，观察反应是否符合预期；
  • 而他们组成的子系统，以较低的可控性和可观察性为代价；
  • 任何层次的待验设计，都应该有稳定的接口和预期功能；
  • 理想情况，每个子系统和模块都要有硬件描述文档；
  • 如果接口和功能变化，则会影响testbench随之变化，会影响项目进度；
  • 对设计稳定性的要求，一般是先接口稳定下来，再功能稳定下来；

硬件设计描述

MCDF简介：

• 遵循硬件设计描述的方式，介绍它的结构、功能、寄存器、和时序；
• 多通道数据整形器，可以将上行多个通道数据经过内部的FIFO，最终以数据包的形式送出；
• 上行数据和下行数据的接口协议不同；
• 多通道数据整形器也有寄存器的读写接口，支持更多的控制功能；

MCDF的结构：

• 通道模块(可以同时接收3路通道的输入数据)
  • slave
  • FIFO
  • 但是由于带宽限制，每个时钟周期只有一路数据可以通过仲裁模块，到达整形器模块！
• 寄存器模块
  • 控制通道开关
  • 控制仲裁器的选择
  • 控制整形器打包带长度
  • 获取每个通道的FIFO余量
• 仲裁模块
• 整形模块
  • 将指定通道的数据重新打包，以新的总线形式发送出去

MCDF的接口描述：

MCDF的接口时序：

• 如果当前周期的valid和ready同时为高，则表示可以发送数据；

• 读写寄存器时，需要给地址端口和指令端口对应的值
• 读取的寄存器数值将在下一个时钟周期由寄存器模块输出

• 当整形器要发送某一个通道的数据时，会拉高req信号，同时也更新chid和长度length信息，等待下行模块接收信号grant为高，其下个周期req应该拉低，同时，start拉高，这时候发送第一个有效数据，发送数据应该连续，发送这段数据的最后一个时，end拉高，start和end的间隔内，data发送完毕！

MCDF的寄存器描述：

MCDF mini版结构

移除了寄存器模块和整流模块！

功能变成了由多个通道输入，然后仲裁器选择一个通道进行输出。。

验证环境组件

激励发生器

• stimulator（激励发生器）：也称为驱动器driver、总线功能模型BFS、行为模型behavioral 或者 发生器generator。
• stimulator的主要职责是模拟与DUT相邻设计的接口协议，只需要关注如何模拟接口信号，使它能够以真实接口协议发送激励给DUT
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激励器组件结构

• 按照stimulator和DUT的连接关系，激励发生器分为两种：initiator发起器 和 responder响应器
• 由于channel从端口协议上有握手信号，所以需要遵照接口时序，当chx_ready为低时，保证chx_data和chx_valid保持不变。
• channel initiator 组件：
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监测器

• monitor（监测器）：主要功能是用来观察DUT的边界或者内部信号，并且经过打包整理传送给其他验证平台的组件，比如checker比较器。
• 安装监测信号灯层次划分monitor的功能，分为观测DUT边界信号和观测DUT内部信号。
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监测器的组件结构

另外一些要求和建议：

比较器

• checker（比较器）：投入时间最多的组件，肩负了模拟设计行为和功能检查的任务，而且缓存各个monitor收集到的数据；
• 将DUT输入接口侧的数据汇集给内置的reference model，reference model扮演了模拟硬件功能的角色。
• checker将实际收集到的DUT输出数据和reference model产生的数据进行对比；
• 对于内部设计的关键功能模块，应该有相应的线程进行独立的检查；
• 检查过程中，可以将检查成功的信息统一纳入检查报告中，便于仿真后的追溯，如果检查失败，也可以暂停仿真同时报告错误，在线调试。
  • 线上比较：在仿真时收集数据，在线比较，并实时报告。
  • 线下比较：仿真时收集的数据记录在文件中，仿真结束后，通过脚本或者其他手段，进行数据比较。
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比较器组件结构

比较器实现的建议